Wodór w membranie dwuwarstwowej - symulacja procesów przenikania i desorpcji i ich doświadczalne potwierdzenie

Stosując komputerową symulację dyfuzji wodoru w dwuwarstwowej membranie zbadano wpływ rodzaju warstwy oraz orientacji membrany na szybkość przenikania wodoru w stanie ustalonym przenikania oraz na szybkość całkowitej desorpcji wodoru z membrany. Stwierdzono, że na podstawie pomiarów przenikania i desorpcji wodoru prowadzonych na membranie z dodatkową warstwą raz po stronie wejściowej a raz po stronie wyjściowej możliwe jest jakościowe określenie, czy warstwa działa jako przepuszczalna pułapka, czy też jako przepuszczalna bariera dla dyfundującego wodoru. Możliwość ta została potwierdzona doświadczalnie na membranie ze stali ferrytyczno-austenitycznej z warstwą azotowaną.

---

The influence of a type of a layer and an orientation of a membrane on a hydrogen permeation rate in the steady state of permeation and on an overall hydrogen desorption rate was studied using a computer simulation of the diffusion of hydrogen in a two-layer membrane. It was found that on the base of experiments with various orientations of the membrane (with the additional layer at the entry or at the exit side of the membrane) it is possible to determine how does that layer act - as a permeable trap or as a permeable barrier for hydrogen. That possibility was experimentally confirmed in the case of an austenitic-ferritic stainless steel membrane with a nitride layer.